淺析某城市生活垃圾焚燒發電廠給排水設計

周璇 王濤

摘? 要：由于城市早期建設的生活垃圾填埋場的容量日益飽和，當前生活垃圾焚燒發電技術逐漸成為垃圾填埋的替代技術。本文以某城市生活垃圾焚燒發電廠給排水系統設計為例，介紹了垃圾焚燒發電廠給排水系統組成和實際工程設計中的一些注意事項，以期為相關設計提供參考。

關鍵詞：生活垃圾焚燒;現狀;給排水;工程設計

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A? ? 文章編號：2096-6903（2020）08-0000-00

1 國內生活垃圾處理現狀

隨著我國居民消費水平的提高，每天都有大量生活垃圾產生，以往這些生活垃圾經收集后，大多送至偏遠的垃圾填埋場進行衛生填埋。但隨著生活垃圾日益增多，城市周邊的填埋場容量已趨近飽和，很多城市面臨“垃圾圍城”的困境。于是，越來越多的城市開始選擇垃圾焚燒處理技術代替傳統填埋技術。研究表明該新技術能有效實現垃圾無害化、減量化和資源化發展，其在發達國家的應用已十分成熟。

我國垃圾焚燒技術起步較晚，但發展迅猛。我國從1987年建成投運第一座生活垃圾焚燒發電廠[1]到2016年，已完成建設近300座[2]。近幾年，各地更是加快了建設步伐，僅2019年一年，全國擬在建大中小型項目就有約600個，預計2020年，產能可達59.1萬噸/日。

2 項目概況

某城市生活垃圾焚燒發電廠，設計規模1200t/d，布置2臺600t/d機械爐排型焚燒爐，配置1臺30MW凝汽式汽輪發電機組。生活垃圾焚燒發電廠屬于火力發電廠，系統較復雜，其主要包括：垃圾接收及卸料、垃圾焚燒及熱能回收、余熱利用、煙氣凈化處理、灰渣輸送及處理、電氣及自動化、化學水處理、給水排水、滲濾液處理、消防、除臭等系統。本文主要介紹給排水系統的組成及工程設計時應注意的事項。

3 給排水系統

給排水系統本著“一水多用，梯級用水，提高水的重復利用率”的節水原則進行設計，主要包括循環冷卻、工業給水、生活給水、消防給水、生活污水、工業廢水、雨排水、回用水以及滲濾液處理系統等。

3.1 循環冷卻水系統

與常規發電廠類似，一般采用帶冷卻塔的間冷開式循環水系統。該項目設置2臺機械通風冷卻塔和3臺循環水泵。系統排污水可通過專用的管道輸送至各沖洗水用水點，如垃圾卸料平臺及垃圾坑地面沖洗、煙氣處理系統、飛灰處理系統及廠區道路沖洗等。

3.2 生活給水、排水系統

一般垃圾發電廠人員較少，生活用水量不大。由于生活垃圾焚燒電廠多選址在偏遠地區，部分項目附近沒有市政給水管網，需要打水井或利用其它經過處理的水源。該項目生活水源為井水，因此具有來水不穩定等問題。為保證全廠生活用水的水壓水量，設置1套生活水箱、2臺變頻水泵及1套穩壓罐，布置在綜合水泵房內（也有項目布置在垃圾發電主廠房內）。

3.3 生產給水、排水系統

該項目生產給水從附近湖泊取水，由于湖泊水質較好，經過一體化凈水器的“混凝、沉淀、過濾”后，可達到生產用水水質。考慮到取水管路較長，在凈水器后設置清水池，作為水量調節及事故儲存用。

3.4 消防給水系統

該項目的消防給水系統主要包括消防水池、消防水泵、室內外消火栓、垃圾倉專用消防水炮、油罐區消防系統等。由于消防水炮水量較大，為保證射程所需的較高壓力（設置2臺消防水炮，單臺消防水量30L/s，工作壓力1.0MPa），設置獨立的消防水炮滅火系統和消火栓滅火系統，并各自配套消防供水泵。

3.5 雨排水系統

全廠排水采取雨污分流，屋面及廠區道路雨水經收集后排至室外雨排水管網。對易受污染的區域（垃圾車運輸時易造成污染的道路、運輸棧橋、地磅），收集前15min的初期雨水，用泵提升至滲濾液處理系統。

3.6 垃圾滲濾液處理系統

垃圾焚燒時，為提高垃圾的熱值，須將新鮮垃圾在垃圾坑中儲存3～5天，進行發酵熟化，以瀝出垃圾中的水分，即垃圾滲濾液。滲濾液的產生量主要取決于垃圾的含水率，而含水率受地區、季節影響較大，一般南方高、北方低，春夏高、秋冬低。據資料統計顯示，我國垃圾焚燒廠滲濾液產生量約為垃圾量的20%左右。考慮到滲濾液水量變化很大，一般滲濾液處理系統設計時會考慮一定的系數。

該項目垃圾滲濾液處理系統設計規模400t/d，處理工藝采用“UASB厭氧反應器+二級A/O+UF超濾+NF納濾膜系統+RO反滲透膜系統”，膜系統產生的濃液，采用“混凝沉淀+DTRO”進行進一步濃縮。

4 設計注意事項

相比常規的小型火力發電廠的給排水系統工程設計，垃圾焚燒發電廠較復雜之處主要在于主廠房給排水、消防給水以及廠區給排水管網系統的設計。

4.1 主廠房給排水

為了降低水耗，電廠實行梯級用水。水質要求高的系統采用生產給水，比如設備冷卻水（水環真空泵、空壓站、冷凍干燥機）、化水車間補水等，部分回用至循環水系統;對于水質要求較低的系統一般采用循環水排污水，比如爐排漏灰輸送機補水、除渣機補水、飛灰穩定化車間用水、場地沖洗水（渣池、垃圾卸料平臺、石灰制備系統、垃圾坑、垃圾車尾部）等;由于循環水排污水水量大且穩定連續，因此其基本能夠滿足用戶用水。以上用水點大多位于主廠房內，這導致管道布置相對復雜，因此宜盡量與工藝管道共用管架;管道布置時應注意辨別用戶用水類別，每個用水點應設置標志牌，防止人員誤飲誤用。

排水方面，部分車間沖洗水水質較差，不應外排，如石灰間、制漿車間、飛灰固化間，宜在車間內設置排水溝收集沖洗水，沉淀后自行回用;部分區域（如卸料平臺）沖洗水需排入垃圾滲濾液收集池進行后續處理。

滲濾液收集池主要收集主廠房垃圾坑滲出的滲濾液，以及污染區域（垃圾卸料平臺地面、垃圾上料斜橋及地磅）的沖洗水。收集池池底標高低于垃圾坑。一般采用自吸泵將滲濾液輸送至滲濾液處理系統（也有項目采用潛污泵，但潛污泵極易損壞，很難維修重新使用）。

雨排水方面，垃圾焚燒發電廠一般屋面面積較大，須采用虹吸雨排水系統。在虹吸雨水斗供貨廠家對設計圖紙進行復核后，方可施工安裝。

同時，由于垃圾坑及垃圾卸料大廳均位于主廠房內，為防止臭氣流通，會采取一系列措施，比如保持垃圾池負壓，在有人的場所保持正壓，部分樓道設置雙重密封門等。在給排水管道布置上，要特別注意盡量避免穿過這些區域，如必須穿越時，需要預留套管，便于管道安裝時密封處理，避免現場施工時打孔破壞密封結構。

4.2 主廠房消防給水系統

主廠房消防給水系統一般包括消防水炮滅火系統和消火栓滅火系統，有時需在部分區域設置自動噴水滅火系統。由于垃圾焚燒發電廠主廠房內部結構復雜，設備多，消防給水管布置需結合工藝管道，避免碰撞;同時需仔細核對消火栓布置位置，保證滿足規范距離;由于垃圾焚燒發電廠部分區域裝修要求較高，消火栓應采用暗裝，消防管道布置應注意美觀。

4.3 廠區給排水

垃圾焚燒發電廠給排水管道雖然管徑不大，但種類較多。由于廠區位置有限，管道布置需要綜合考慮，一般按照有壓管避讓無壓管、小管避讓大管的原則設計。在初步設計階段就應布置好各類主干管，優化調整廠區布置;施工圖設計時應仔細對照給排水系統圖，分清管道流體性質;注意及時與其他專業溝通，避免輸入資料缺漏影響設計進度。

5 結語

出于城市發展的需要及土地資源短缺的限制，未來我國會建設越來越多的生活垃圾焚燒發電廠。本文僅從工程設計角度，提出關于給排水專業的一些建議和看法，以供廣大同仁參考。

參考文獻

[1]時璟麗，張成.垃圾焚燒發電技術在我國的應用及發展趨勢[J].可再生能源，2005（2）：63-66.

[2]陸瀾清.2017-2022年中國垃圾焚燒爐行業市場需求與投資規劃分析報告[R].北京：前瞻產業研究院，2017.

收稿日期：2020-07-03

作者簡介：周璇（1989—），女，湖北赤壁人，碩士研究生，工程師，研究方向：污水處理及電廠給排水。